Содержание
Петли на ДНК защитили клетки от мутаций
784
Добавить в закладки
Российские ученые определили структуру петель, образующихся на ДНК во время считывания генов, и выяснили, что они позволяют клетке найти и обезвредить разрывы в нуклеотидных цепях. Понимание механизмов, защищающих клетку от повреждения наследственного материала, может оказаться полезным для разработки лекарств от тяжелых заболеваний, в том числе рака. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Cells.
Рисунок 1
Молекула ДНК состоит из двух цепей. Под действием неблагоприятных внешних воздействий, например ультрафиолета или канцерогенных веществ, одна из цепей может разорваться. Кроме того, в норме брешь в цепи образуется при клеточном делении, когда ДНК копируется. Ежедневно в клетках человека под действием внешних воздействий и внутренних процессов происходит от десяти до ста тысяч таких разрывов.
Большая их часть исправляется с помощью специальных белков — так называемой системы репарации, которая помогает «залатать» бреши в молекуле ДНК. Для функционирования клетки важно, чтобы подобные одноцепочечные разрывы были вовремя устранены, иначе могут произойти и двухцепочечные разрывы. Они приводят к встраиванию или выпадению небольших фрагментов последовательности, то есть вызывают мутации. Это чревато либо гибелью клетки, либо провоцирует ее злокачественное перерождение.
Клетка распознает некоторые одноцепочечные разрывы с помощью ферментов, двигающихся вдоль нити ДНК. Например, во время транскрипции, то есть считывания генетического материала, фермент РНК-полимераза «ползет» вдоль одной из цепей ДНК и синтезирует РНК — молекулу, на которой потом рибосомы собирают белок. Известно, что, если на ДНК встречается одноцепочечный разрыв, продвижение РНК-полимеразы прекращается. Застопорившийся фермент служит указателем на ошибку — он привлекает систему репарации, которая ее исправляет.
Однако РНК-полимераза всегда двигается только по одной из двух нитей ДНК — той, которая кодирует ген (она называется смысловой). Вторая цепь — антисмысловая — не кодирует гены, а служит только для копирования молекулы ДНК в ходе деления клетки. Долгое время оставался необъяснимым вопрос — как же система репарации может узнать разрыв на второй цепи ДНК, если РНК-полимераза ее не считывает.
Ученые из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) и Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (Москва) совместно с коллегами из Университета МГУ-ППИ в Шэньчжэне (Китай), Медицинской школы Рутгерса Роберта Вуда Джонсона (США) и центра исследования рака Фокс Чейз (США) выяснили, как клетка находит одноцепочечные разрывы на антисмысловой цепи ДНК. Для этого авторы с помощью электронной микроскопии, биохимических методов и молекулярного моделирования изучили укладку нуклеиновой кислоты в месте, где происходит считывание генетической информации.
В этой области образуются особые петли длиной 55 пар нуклеотидов (элементарных звеньев нуклеиновой цепочки), располагающиеся между нуклеосомой (белковой структурой, на которую намотана ДНК) и РНК-полимеразой. Исследовав структуру этих петель, ученые выяснили, что их геометрия сильно изменяется, если в антисмысловой цепи ДНК есть одноцепочечный разрыв — в этом случае уменьшается расстояние между нуклеосомой и РНК-полимеразой.
Рисунок 2
Полученные данные легли в основу модели, объясняющей, каким образом клетка обнаруживает разрыв на антисмысловой цепи и блокирует движение РНК-полимеразы вдоль нити ДНК. Согласно этой модели, когда фермент перемещается по цепи ДНК, позади и впереди нее формируются петли; в норме они должны открываться, чтобы обеспечить дальнейшее продвижение РНК-полимеразы вдоль цепи. Если в антисмысловой цепи ДНК за ферментом находится одноцепочечный разрыв, петля оперативно закрывается, что может вызывать остановку движения полимеразы.
Таким образом, петли служат сенсорами разрывов в антисмысловой цепи. Благодаря этому в клетках предотвращается считывание поврежденных участков генов и начинается процесс исправления ошибок с помощью системы репарации.
«Мы открыли новый механизм, с помощью которого клетка может находить разрывы в ДНК, — рассказывает Ольга Соколова, доктор биологических наук, профессор биологического факультета МГУ, профессор РАН. — Понимание этого механизма имеет большое значение для фундаментальной науки: повреждение ДНК ведет к накоплению мутаций и, как следствие, смерти или нарушению работы клетки. Это способствует развитию различных заболеваний, в том числе онкологических и нейродегенеративных».
Выявление ранее неизвестного механизма того, как обнаруживаются разрывы в ДНК, открывает новые перспективы для разработки методов лечения, которые предполагают повышение стабильности ДНК-петель. С другой стороны, оно может послужить отправной точкой для создания терапевтических препаратов, нацеленных на снижение стабильности петель ДНК.
Такие вещества могли бы лечь в основу создания лекарственных средств, вызывающих программируемую смерть раковых клеток или клеток, пораженных вирусами.
Рисунок 1. А. Электронно-микроскопические изображения комплексов РНК-полимеразы с нуклеосомой. В случае двухцепочечного разрыва (снизу) расстояние между нуклеосомой и РНК-полимеразой оказывается существенно меньше, чем в случае неповрежденной ДНК (сверху). B. Диаграмма, показывающая расстояние между нуклеосомой и РНК-полимеразой для случая поврежденной (слева) и целой (справа) ДНК. C и D. 3D-модели петли, образующейся при считывании гена для ДНК без разрыва (слева) и ДНК, содержащей разрыв на одной из цепей (справа). Источник: Gerasimova et al. / Cells, 2022.
Рисунок 2. Механизм, объясняющий блокировку движения РНК-полимеразы вдоль цепи ДНК в случае одноцепочечного разрыва. Более компактная петля, образующаяся в случае одноцепочечного разрыва (справа), приводит к остановке РНК-полимеразы.
Источник: Gerasimova et al. / Cells, 2022.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда
Разместила Наталья Сафронова
ДНК
МГУ
мутации
Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
НАУКА ДЕТЯМ
Новый миниробот может адаптироваться на любой местности
20:00 / Новые технологии
Ученые напечатали на 3D-принтере литий-металлические батареи с высокой плотностью энергии
18:00 / Новые технологии
Уникальная горелка сократит вредные выбросы при сжигании отходов
17:30 / Инженерия
Увеличены производительность и объем памяти суперкомпьютера «Говорун»
16:30 / Физика
Команда разработчиков из Пермского Политеха усовершенствовала конструкцию привода
15:30 / Новые технологии
Александр Запесоцкий: «Важна не массовость, а качество»
15:00 / Наука и общество, Образование
Слой из полимера защитит аккумуляторы от самовозгорания
14:30 / Химия
Президент РАН Геннадий Красников принял участие в торжественном заседании, посвященном 265-летию Российской академии художеств
13:30 / Наука и общество
Студенты НГТУ НЭТИ создали пневматические мышцы для роботов
13:30 / Новые технологии
Курс отечественного самолетостроения.
Интервью с вице-президентом РАН Сергеем Чернышевым
13:00 / Инженерия, Наука и общество, Физика
Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008
04.03.2019
Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002
04.03.2019
Вспоминая Сергея Петровича Капицу
14.02.2017
Смотреть все
В рисунках Леонардо да Винчи нашли человеческую ДНК
https://ria.ru/20201120/mikrobiom-1585564754.html
В рисунках Леонардо да Винчи нашли человеческую ДНК
В рисунках Леонардо да Винчи нашли человеческую ДНК — РИА Новости, 20.11.2020
В рисунках Леонардо да Винчи нашли человеческую ДНК
Биологи и историки из Австрии и Италии изучили состав биологического материала на семи рисунках Леонардо да Винчи и обнаружили неожиданное разнообразие… РИА Новости, 20.11.2020
2020-11-20T17:16
2020-11-20T17:16
2020-11-20T17:16
наука
искусство
италия
австрия
леонардо да винчи
биология
генетика
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.
img.ria.ru/images/07e4/0b/14/1585561104_0:75:1440:885_1920x0_80_0_0_c8e5af6f123c84cae2e84471c579c815.jpg
МОСКВА, 20 ноя — РИА Новости. Биологи и историки из Австрии и Италии изучили состав биологического материала на семи рисунках Леонардо да Винчи и обнаружили неожиданное разнообразие бактерий, грибов и ДНК человека. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Microbiology.Ученые из Университета природных ресурсов и наук о жизни в Вене под руководством Гвадалупе Пиньяр (Guadalupe Piñar) вместе с коллегами из Центрального института патологии архивов и книг в Риме использовали для анализа микробиома рисунков инновационный геномный подход под названием Nanopore, сочетающий метод секвенирование третьего поколения с протоколом амплификации генома (WGA).Это первое полногеномное исследование произведений великого итальянского художника, но не первое использование подобного подхода в области искусства. В 2019 году Пиньяр и ее коллеги, изучив микробиом, определили условия хранения и возможное географическое происхождение трех статуй, реквизированных у контрабандистов.
А уже в этом году анализ микробиома древних пергаментов позволил выяснить происхождение шкур, которые использовались для их изготовления тысячу лет назад. «Чувствительность метода секвенирования Nanopore предлагает отличный инструмент для мониторинга предметов искусства, — приводятся в пресс-релизе издательства слова Пиньяр. — Он позволяет оценивать микробиом и визуализировать его вариации. Этот подход можно использовать для создания биоархива истории объектов».Несмотря на отсутствие видимых повреждений бумаги, исследователи обнаружили следы неожиданно большого количества бактерий. В целом бактерии преобладали над грибами, в то время как раньше считалось, что на бумажных носителях доминируют грибы, и именно они способствуют разрушению рисунков со временем, поэтому меры, направленные на сохранение произведений, были в основном направлены против грибов.Исследователи считают, что большая доля этих бактерий, типичных для микробиома человека, была оставлена во время реставрационных работ, а бактерии из микробиома насекомых, скорее всего, занесены вместе с экскрементами мух.
Второе интересное наблюдение — наличие большого количества ДНК человека. Авторы отмечают, что нет никаких оснований утверждать, что это ДНК самого мастера. Больше вероятность, что эти следы оставлены реставраторами на протяжении многих лет.Авторам исследования удалось установить географическую корреляцию как бактериального, так и грибного сообществ. Их анализ указывает на то, что рисунки долгое время находились на территории Турина и Рима.Авторы считают, что с помощью разработанного ими метода можно создать биологические «отпечатки пальцев» самых значимых произведений искусства, что не только позволит узнать много нового об истории их создания и хранения, но и обеспечит им дополнительную защиту.
https://ria.ru/20200429/1570704940.html
https://ria.ru/20200107/1563161833.html
италия
австрия
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2020
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/0b/14/1585561104_80:0:1360:960_1920x0_80_0_0_8dddea66e76924f60e2b4bacd0e7c35d.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
internet-group@rian.
ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
искусство, италия, австрия, леонардо да винчи, биология, генетика
Наука, Искусство, Италия, Австрия, Леонардо да Винчи, биология, генетика
МОСКВА, 20 ноя — РИА Новости. Биологи и историки из Австрии и Италии изучили состав биологического материала на семи рисунках Леонардо да Винчи и обнаружили неожиданное разнообразие бактерий, грибов и ДНК человека. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Microbiology.
Ученые из Университета природных ресурсов и наук о жизни в Вене под руководством Гвадалупе Пиньяр (Guadalupe Piñar) вместе с коллегами из Центрального института патологии архивов и книг в Риме использовали для анализа микробиома рисунков инновационный геномный подход под названием Nanopore, сочетающий метод секвенирование третьего поколения с протоколом амплификации генома (WGA).
Это первое полногеномное исследование произведений великого итальянского художника, но не первое использование подобного подхода в области искусства.
В 2019 году Пиньяр и ее коллеги, изучив микробиом, определили условия хранения и возможное географическое происхождение трех статуй, реквизированных у контрабандистов. А уже в этом году анализ микробиома древних пергаментов позволил выяснить происхождение шкур, которые использовались для их изготовления тысячу лет назад.
«Чувствительность метода секвенирования Nanopore предлагает отличный инструмент для мониторинга предметов искусства, — приводятся в пресс-релизе издательства слова Пиньяр. — Он позволяет оценивать микробиом и визуализировать его вариации. Этот подход можно использовать для создания биоархива истории объектов».
29 апреля 2020, 01:23Культура
Ученые сделали важные открытия о картине «Девушка с жемчужной сережкой»
Несмотря на отсутствие видимых повреждений бумаги, исследователи обнаружили следы неожиданно большого количества бактерий. В целом бактерии преобладали над грибами, в то время как раньше считалось, что на бумажных носителях доминируют грибы, и именно они способствуют разрушению рисунков со временем, поэтому меры, направленные на сохранение произведений, были в основном направлены против грибов.
Исследователи считают, что большая доля этих бактерий, типичных для микробиома человека, была оставлена во время реставрационных работ, а бактерии из микробиома насекомых, скорее всего, занесены вместе с экскрементами мух.
Второе интересное наблюдение — наличие большого количества ДНК человека. Авторы отмечают, что нет никаких оснований утверждать, что это ДНК самого мастера. Больше вероятность, что эти следы оставлены реставраторами на протяжении многих лет.
Авторам исследования удалось установить географическую корреляцию как бактериального, так и грибного сообществ. Их анализ указывает на то, что рисунки долгое время находились на территории Турина и Рима.
Авторы считают, что с помощью разработанного ими метода можно создать биологические «отпечатки пальцев» самых значимых произведений искусства, что не только позволит узнать много нового об истории их создания и хранения, но и обеспечит им дополнительную защиту.
7 января 2020, 12:34Наука
Ученые разгадали тайну самой дорогой картины в истории
Results for «Dna» Drawings Artworks.
D в
$ 400
Отпечатки от 40
БАКТЕРИОФАЖА БАЛЕТА
Чертежи, 8 Вт x 10 H x 0,1 D в
$ 640
отпечатки от 55
. в
$3,760
без заголовка
Рисунки, 10 Ш x 10 В x 0,2 Г в
Древо Жизни
Рисунки, 5,4 Ш x 8,2 В x 0 Г в
Разговоры: родители с раздвоением личности и их трое детей
чертежи, 8 Вт x 6 H x 0,1 D в
$ 545
Отпечатки от 50
ДНК и мясо
Чертежи, 9 Вт x 12 H x 0,2 D в
$ 210
Отпечатки из 43 $
DNA- 1
Чертежи, 12,6 Ш x 17,7 В x 0,1 Г в
$ 400
Отпечатки от 40 долларов
Ying & Yang
Рисунки, 24 Вт x 180 ч x 0,1 D в
$ 295
Отпечатки от $ 100
, 20 Вт x 26 ч x 0,1 D в
.
$ 365
Отпечатки от 40 долларов
Общая ДНК
Рисунки, 43 W X 67 H x 1 D в
$ 3 710
Protoplasma
, 11 W x 14 H x 0,1 D в
. Издание 2 из 12
Чертежи, 23,6 Ш x 31,5 В x 0,1 Г в
1510 долларов США
2011 Angel
Чертежи, 9 Ш x 12 В x 0,2 Г в
Guardian II
Ш x 3 Г x 3 дюйма 361 Чертежи,
$ 1 420
Pigmanoinks-You NO, OINK, OINK
Чрезмерные чертежи, 10 Вт X 15 H x 0,1 D в
Small World
, 15 W x 10 H x 0,1 D в
$ 1 360
2012 Guardian Angel
Чертежи, 9 Ш x 12 В x 2 Г в
26 декабря 2013 г.
DNA
Чертежи, 21,9 Ш x 26,4 В x 0 Г в
610 $
Отпечатки от 40 $
Abstract B Nr. 15
Рисунки, 8,3 Вт x 8,3 H x 0 D в
$ 223
Отпечатки от 40
Молекула ДНК
Рисунки, 23,6 Вт x 31,5 H x 0,6 D в
$ 1 350
Отпечатки от 40 0003
Keat Chec отпечаток моей ДНК, бумага, уголь, 100×80 см, 2012 г.0003
рисунки, 8,3 Вт x 11,4 H x 0 D в
$ 1,040
Манипулируемая естественная эссенция_генетически модифицированная 1
рисунки, 8,3 Вт x 11,4 H x 0 D в
$ 1,040
Круг мира #2
. , 11 Ш x 14 В x 0,1 Г в
Crown Corporation
Чертежи, 12 Ш x 12 В x 0,1 Г в
DNA
Чертежи, 9,4 Ш x 6,7 В x 0 Г в
От 530 900 $ 95 долларов США
DNA
Чертежи, 12 Ш x 9H x 0.
1 D in
$1,625
DNA
Drawings, 23.6 W x 15.7 H x 0.8 D in
DNA — An Annunciation Diptych
Drawings, 63 W x 47.2 H x 0.4 D in
$4,440
Travel Воспоминания 1: ДНК
Чертежи, 11,7 Вт x 8,3 ч. x 0 D в
$ 190
Отпечатки от 40
ДНК декод
Чертежи, 6,1 Вт x 6,1 ч. x 0 D в
$ 189
Отпечатки от 40 долларов США.
ДНК 01 | ограниченный выпуск пронумерованных экземпляров от 2 до 10 из 10
Чертежи, 22,4 Ш x 22,4 В x 0,1 Г в
Проблема в ДНК
Чертежи, 12 Ш x 9,3 В x 0,1 Г в
Симбиотическая ДНК.
Чертежи, 8,5 Ш x 11 В x 0 Г в
1–36 рисунков
50 результатов на странице
25 результатов на странице50 результатов на странице100 результатов на странице
25 результатов на странице100 результатов на странице
HomeDrawingsdna
Dna Drawing Stock-Fotos und Bilder
- CREATIVE
- EDITORIAL
- VIDEOS
Beste Übereinstimmung
Neuestes
Ältestes
Am beliebtesten
Alle Zeiträume24 Stunden48 Stunden72 Stunden7 Tage30 Tage12 MonateAngepasster Zeitraum
Lizenzfrei
Lizenzpflichtig
RF und RM
Durchstöbern Sie 1.
